बॅटरीवरील एका परिसंवादातील वक्त्याच्या मते, “कृत्रिम बुद्धिमत्ता बॅटरीला पाळीव बनवते, जी एक जंगली प्राणी आहे.” बॅटरी वापरली जात असताना तिच्यातील बदल पाहणे कठीण असते; ती पूर्णपणे चार्ज असो वा रिकामी, नवीन असो वा जुनी होऊन बदलण्याची गरज असो, ती नेहमी सारखीच दिसते. याउलट, मोटारगाडीचा टायर हवा कमी झाल्यावर वाकतो आणि त्याची पृष्ठभाग झिजल्यावर त्याचे आयुष्य संपल्याचे संकेत देतो.

बॅटरीच्या कमतरता तीन मुद्द्यांमध्ये सारांशित केल्या जातात: [१] बॅटरी किती काळ टिकेल याची वापरकर्त्याला खात्री नसते; [२] बॅटरी ऊर्जेची गरज पूर्ण करू शकेल की नाही याची होस्टला खात्री नसते; आणि [३] प्रत्येक बॅटरीच्या आकारानुसार आणि प्रकारानुसार चार्जर सानुकूलित करावा लागतो. “स्मार्ट” बॅटरी यापैकी काही उणिवा दूर करण्याचे आश्वासन देते, परंतु त्यावरील उपाय गुंतागुंतीचे आहेत.

बॅटरी वापरणारे सामान्यतः बॅटरी पॅकला एक ऊर्जा साठवण प्रणाली मानतात, जी इंधन टाकीप्रमाणे द्रव इंधन पुरवते. सोपेपणासाठी बॅटरीला असे पाहिले जाऊ शकते, परंतु एका विद्युत रासायनिक उपकरणात साठवलेल्या ऊर्जेचे मोजमाप करणे खूपच अवघड आहे.

लिथियम बॅटरीच्या कार्यक्षमतेवर नियंत्रण ठेवणारा प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) असल्यामुळे, लिथियमला ​​स्मार्ट बॅटरी मानले जाते. मात्र, एका सामान्य सीलबंद लेड-ऍसिड बॅटरीमध्ये तिची कार्यक्षमता सर्वोत्तम करण्यासाठी कोणतेही बोर्ड नियंत्रण नसते.

स्मार्ट बॅटरी म्हणजे काय?

अंगभूत बॅटरी व्यवस्थापन प्रणाली असलेली कोणतीही बॅटरी स्मार्ट मानली जाते. तिचा वापर अनेकदा स्मार्ट गॅझेट्समध्ये केला जातो, जसे की संगणक आणि पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक्स. स्मार्ट बॅटरीमध्ये एक इलेक्ट्रॉनिक सर्किट आणि सेन्सर्स असतात, जे वापरकर्त्याचे आरोग्य, तसेच व्होल्टेज आणि करंटची पातळी यांसारख्या वैशिष्ट्यांचे निरीक्षण करून ती माहिती डिव्हाइसला पाठवतात.

स्मार्ट बॅटरीमध्ये स्वतःची चार्ज स्थिती आणि आरोग्य स्थिती ओळखण्याची क्षमता असते, जी डिव्हाइस विशेष डेटा कनेक्शनद्वारे मिळवू शकते. नॉन-स्मार्ट बॅटरीच्या तुलनेत, स्मार्ट बॅटरी डिव्हाइस आणि वापरकर्त्याला सर्व संबंधित माहिती देऊ शकते, ज्यामुळे योग्य आणि माहितीपूर्ण निर्णय घेणे शक्य होते. दुसरीकडे, नॉन-स्मार्ट बॅटरीकडे डिव्हाइस किंवा वापरकर्त्याला तिच्या स्थितीबद्दल माहिती देण्याचा कोणताही मार्ग नसतो, ज्यामुळे अनपेक्षित कार्यप्रणाली उद्भवू शकते. उदाहरणार्थ, बॅटरी चार्ज करण्याची गरज असताना, तिचे आयुष्य संपत आले असताना किंवा ती कोणत्याही प्रकारे खराब झाली असताना वापरकर्त्याला सतर्क करू शकते, जेणेकरून दुसरी बॅटरी खरेदी करता येईल. तसेच, बॅटरी बदलण्याची गरज असतानाही ती वापरकर्त्याला सतर्क करू शकते. असे केल्याने, जुन्या उपकरणांमुळे निर्माण होणारी बरीचशी अनिश्चितता टाळता येते—जी उपकरणे महत्त्वाच्या क्षणी बिघडू शकतात.

स्मार्ट बॅटरी तपशील

उत्पादनाची कार्यक्षमता, सुरक्षितता आणि परिणामकारकता सुधारण्यासाठी, बॅटरी, स्मार्ट चार्जर आणि होस्ट डिव्हाइस हे सर्व एकमेकांशी संवाद साधतात. उदाहरणार्थ, स्मार्ट बॅटरीला सतत आणि सातत्यपूर्ण ऊर्जा वापरासाठी होस्ट सिस्टमवर स्थापित करण्याऐवजी, फक्त आवश्यकतेनुसार चार्ज करणे आवश्यक असते. स्मार्ट बॅटरी चार्जिंग, डिस्चार्जिंग किंवा स्टोरेज करताना त्यांच्या क्षमतेवर सतत लक्ष ठेवतात. बॅटरीचे तापमान, चार्ज दर, डिस्चार्ज दर इत्यादींमधील बदल ओळखण्यासाठी, बॅटरी गेज विशिष्ट घटकांचा वापर करतो. स्मार्ट बॅटरीमध्ये सामान्यतः स्व-संतुलन आणि अनुकूलनक्षम वैशिष्ट्ये असतात. पूर्ण चार्ज साठवून ठेवल्यास बॅटरीच्या कार्यक्षमतेला हानी पोहोचते. बॅटरीचे संरक्षण करण्यासाठी, स्मार्ट बॅटरी आवश्यकतेनुसार स्टोरेज व्होल्टेजपर्यंत डिस्चार्ज होऊ शकते आणि गरजेनुसार स्मार्ट स्टोरेज फंक्शन सक्रिय करू शकते.

स्मार्ट बॅटरीच्या आगमनामुळे, वापरकर्ते, उपकरणे आणि बॅटरी हे सर्व एकमेकांशी संवाद साधू शकतात. बॅटरी किती 'स्मार्ट' असू शकते यावर उत्पादक आणि नियामक संस्थांमध्ये मतभेद आहेत. सर्वात मूलभूत स्मार्ट बॅटरीमध्ये फक्त एक चिप असू शकते, जी बॅटरी चार्जरला योग्य चार्ज अल्गोरिदम वापरण्याची सूचना देते. परंतु, स्मार्ट बॅटरी सिस्टीम (एसबीएस) फोरम त्याला स्मार्ट बॅटरी मानणार नाही, कारण त्यासाठी अत्याधुनिक सूचनांची आवश्यकता असते, ज्या वैद्यकीय, लष्करी आणि संगणक उपकरणांसाठी अत्यावश्यक आहेत, जिथे चुकीला अजिबात वाव नसतो.

सुरक्षितता ही एक प्रमुख चिंता असल्यामुळे, सिस्टीमची बुद्धिमत्ता बॅटरी पॅकमध्येच समाविष्ट असणे आवश्यक आहे. बॅटरी चार्ज नियंत्रित करणारी चिप एसबीएस (SBS) बॅटरीद्वारे कार्यान्वित केली जाते आणि ती एका क्लोज्ड लूपमध्ये तिच्याशी संवाद साधते. केमिकल बॅटरी चार्जरला अॅनालॉग सिग्नल पाठवते, जे बॅटरी पूर्ण भरल्यावर चार्जिंग थांबवण्याचे निर्देश देतात. यामध्ये तापमान संवेदनाचाही समावेश आहे. आज अनेक स्मार्ट बॅटरी उत्पादक सिस्टीम मॅनेजमेंट बस (SMBus) नावाची फ्युएल गेज टेक्नॉलॉजी प्रदान करतात, जी सिंगल-वायर किंवा टू-वायर सिस्टीममध्ये इंटिग्रेटेड सर्किट (IC) चिप टेक्नॉलॉजीला एकत्रित करते.

डॅलस सेमीकंडक्टर इंक. ने 1-वायर या मापन प्रणालीचे अनावरण केले, जी कमी-गतीच्या संप्रेषणासाठी एकाच वायरचा वापर करते. डेटा आणि क्लॉक एकत्र करून एकाच लाइनवरून पाठवले जातात. प्राप्तकर्त्याच्या टोकावर, मँचेस्टर कोड, ज्याला फेज कोड असेही म्हणतात, डेटाची विभागणी करतो. बॅटरीचा कोड आणि डेटा, जसे की तिचे व्होल्टेज, करंट, तापमान आणि एसओसी (SoC) तपशील, 1-वायरद्वारे साठवले जातात आणि त्यांचा मागोवा घेतला जातो. बहुतेक बॅटरींवर, सुरक्षेच्या उद्देशाने एक वेगळी तापमान-संवेदी वायर टाकलेली असते. या प्रणालीमध्ये एक चार्जर आणि स्वतःचा प्रोटोकॉल समाविष्ट आहे. बेंचमार्क सिंगल-वायर प्रणालीमध्ये, स्टेट ऑफ हेल्थ (SoH) मूल्यांकनासाठी होस्ट डिव्हाइसला त्याच्या नेमून दिलेल्या बॅटरीशी 'जोडणे' आवश्यक असते.

कमी हार्डवेअर खर्चामुळे, बारकोड स्कॅनर बॅटरी, टू-वे रेडिओ बॅटरी आणि लष्करी बॅटरी यांसारख्या कमी खर्चाच्या ऊर्जा साठवण प्रणालींसाठी १-वायर आकर्षक आहे.